压电振动片及压电元件制造技术

本发明专利技术提供一种压电振动片及压电元件，抑制了多余振动。压电振动片(240)包括：压电基板(241)，形成为平板状且以厚度剪切振动的形式振动；以及激振电极(242)，分别形成于压电基板的两主面。另外，激振电极具有：以第一厚度形成的主厚部(242a)；以及薄于第一厚度的第二厚度的平坦部(242b)，形成于主厚部的周围且从与主厚部接触的部分到激振电极的最外周为止。而且，平坦部的宽幅、即从与主厚部接触的部分到激振电极的最外周为止的宽幅(XB)形成为：作为多余振动的弯曲振动的波长即弯曲波长的0.63倍以上且1.88倍以下的长度。

Piezoelectric Vibrator and Piezoelectric Components

The invention provides a piezoelectric vibrator and a piezoelectric element, which suppresses excessive vibration. The piezoelectric vibrator (240) comprises a piezoelectric substrate (241), which is formed into a flat plate and vibrates in the form of thickness shear vibration, and an exciting electrode (242), which is formed on two main surfaces of the piezoelectric substrate, respectively. In addition, the excitation electrode has a main thickness (242a) formed by the first thickness, and a flat part (242b) thinner than the second thickness, formed around the main thickness and from the part contacted with the main thickness to the most peripheral part of the excitation electrode. Moreover, the width of the flat part, that is, the width (XB) from the contact part with the main thickness to the peripheral part of the exciting electrode, is formed as the length of the bending vibration as redundant vibration, i.e. the length of the bending wavelength is more than 0.63 times and less than 1.88 times.

【技术实现步骤摘要】
压电振动片及压电元件
本专利技术涉及一种压电振动片及压电元件，在激振电极的周围形成有倾斜部。
技术介绍
在压电基板上形成有激振电极的压电振动片，能够通过将压电基板的周围的厚度形成为薄的凸面(convex)形状而封闭振动能，以压制多余振动。但是，存在以下问题：因将压电基板形成为凸面形状，而加工耗费精力及成本。与此相对，专利文献1中公开，通过压电基板保持平板状，而在激振电极的周围形成激振电极的厚度逐渐减小的倾斜面形状，而削减压电基板加工的精力及成本。[现有技术文献][专利文献]专利文献1：日本专利特开2002-217675号公报
技术实现思路
[专利技术所要解决的问题]但是，可以知道，即使形成专利文献1所记载那样的倾斜面形状，抑制多余振动的效果，随着倾斜面形状的尺寸而大不相同。即，存在以下问题：仅在激振电极的周围形成倾斜面形状的情况下，无法充分抑制多余振动。因此，本专利技术的目的在于提供一种压电振动片以及压电元件，所述压电振动片中，通过在形成于平板状的压电基板上的激振电极的周围，形成尺寸经适当调整的平坦部，而抑制了多余振动。[解决问题的技术手段]第一观点的压电振动片包括：压电基板，形成为平板状，且以厚度剪切振动的形式振动；以及激振电极，分别形成于压电基板的两个主面。另外，激振电极包括：以第一厚度形成的主厚部；以及薄于所述第一厚度的第二厚度的平坦部，形成于主厚部的周围且从与主厚部接触的部分到激振电极的最外周为止。而且，平坦部的宽幅即从与主厚部接触的部分到激振电极的最外周为止的宽幅形成为：作为多余振动的弯曲振动的波长即弯曲波长的0.63倍以上且1.88倍以下的长度。第二观点的压电振动片包括：压电基板，形成为平板状，且以厚度剪切振动的形式振动；以及激振电极，分别形成于压电基板的两个主面。另外，激振电极包括：以第一厚度形成的主厚部；以及薄于第一厚度的第二厚度的规定宽幅的平坦部，形成于主厚部的周围且从与主厚部接触的部分到激振电极的最外周之间。而且，平坦部的规定宽幅形成为：作为多余振动的弯曲振动的波长即弯曲波长的0.35倍以上且1.73倍以下的长度。第三观点的压电振动片还包括：第一倾斜部，从与主厚部接触的部分到平坦部为止，相对于主面而倾斜；以及第二倾斜部，从平坦部到激振电极的最外周为止，相对于主面而倾斜。另外，第一倾斜部的从与主厚部接触的部分到平坦部为止的宽幅、及第二倾斜部的从平坦部到激振电极的最外周为止的宽幅中至少一个为：作为多余振动的弯曲振动的波长即弯曲波长的1λ以下。或者，第一倾斜部的从与主厚部接触的部分到平坦部为止的宽幅、及第二倾斜部的从平坦部到激振电极的最外周为止的宽幅分别为：作为多余振动的弯曲振动的波长即弯曲波长的1λ以下。另外，作为其他观点，主厚部的厚度形成于100nm～200nm之间即可。而且，激振电极的外形也可形成为圆形或椭圆形。进而，作为第四观点，也可提供一种压电元件，包括：所述第一观点等的压电振动片；以及载置压电振动片的封装体。[专利技术的效果]根据本专利技术的压电振动片及压电元件，能够抑制多余振动的产生。附图说明图1A是压电元件100的立体图。图1B是卸除了盖120的压电元件100的立体图。图2是M-SC切割晶体材料的说明图。图3A是在激振电极的外周形成有平坦部及倾斜部的压电振动片140、240的平面图。图3B是图3A的IIIB-IIIB截面图。图4A是在激振电极的外周仅形成有平坦部的压电振动片240的平面图。图4B是图4A的IVB-IVB截面图。图5A是图3A与图3B中描画的压电振动片240以基本波振动时，表示平坦部242b的宽幅XB与振动能的损耗(1/Q)的关系的图表。图5B是图4A与图4B中描画的压电振动片240以基本波振动时，表示平坦部242b的宽幅XB与振动能的损耗(1/Q)的关系的图表。图6A是在压电振动片240中形成激振电极的第一例。图6B是在压电振动片240中形成激振电极的第二例。图6C是对试制的压电振动片240的激振电极的厚度进行实测的图表。图7是表示试制的图3A与图3B中描画的压电振动片240与不应用本实施方式的比较用压电振动片的、由温度变化所致的CI变动量成为何种情况的图表。图8A是表示比较例(不应用本实施方式的比较用压电振动片)的9个压电元件的CI温度特性全貌的图。图8B是表示将图3A与图3B中描画的压电振动片240的电极结构再组装的、实施例的9个压电元件的CI温度特性全貌的图。图9A是M-SC切割的压电振动片240以5倍波振动时，表示平坦部242b的宽幅XB与振动能的损耗(1/Q)的关系的图表。图9B是IT切割的压电振动片240以5倍波振动时，表示平坦部242b的宽幅XB与振动能的损耗(1/Q)的关系的图表。符号的说明100：压电元件110：底座111：安装端子111a：热端子111b：接地端子112a：安装面112b：载置面113：空腔114：侧壁115：连接电极120：盖130：密封材料140、240(240a、240b)：压电振动片141、241：压电基板142、242：激振电极143、243：引出电极242a：主厚部242b：平坦部242c：第一倾斜部242d：第二倾斜部245a、246a：第一层245b、246b：第二层XA：第一倾斜部的宽幅(倾斜部的宽幅)XB：平坦部的宽幅XC：第二倾斜部的宽幅(倾斜部的宽幅)XL：从主厚部侧到激振电极的最外周为止的宽幅YA：激振电极的主厚部的厚度(主厚部的膜厚)YB：平坦部的高度θ、φ：角度具体实施方式以下，根据附图，对本专利技术的实施方式进行详细说明。此外，关于本专利技术的范围，只要在以下的说明中并未特别记载限定本专利技术，则不限于这些实施方式。＜AT切割＞图1A是压电元件100的立体图。压电元件100主要由底座(base)110、盖(lid)120、以及以规定的振动频率振动的压电振动片140(参照图1B)所构成。压电元件100的外形例如形成为大致长方体形状。压电振动片140是将以厚度剪切振动的形式振动的AT切割晶体材料作为基材而形成。AT切割晶体材料是将主面(XZ面)相对于晶轴(XYZ)的Y轴，以X轴为中心，自Z轴向-Y轴方向旋转35度15分而形成。以下的说明中，将AT切割晶体材料的经倾斜的新轴表示为Y'轴及Z'轴。图1A所示的压电元件100是以长边方向成为X轴方向，压电元件100的高度方向成为Y'轴方向，且与X轴方向及Y'轴方向垂直的方向成为Z'轴方向的方式形成。在底座110的-Y'轴侧的面即安装压电元件100的面即安装面112a上，形成有安装端子111。安装端子111是由作为与压电振动片140连接的端子的热端子111a、及可用作接地用的端子(以下暂称为接地端子)111b所构成。对于底座110，在安装面112a的+X轴侧的-Z'轴侧的角及-X轴侧的+Z'轴侧的角分别形成有热端子111a，在安装面112a的+X轴侧的+Z'轴侧的角及-X轴侧的-Z'轴侧的角分别形成有接地端子111b。在底座110的+Y'轴侧的面，形成有作为供载置压电振动片140的空间的空腔(cavity)113(参照图1B)，空腔113经由密封材料130而由盖120密封。图1B是卸除了盖120的压电元件100的立体图。形成于底座110的+Y'轴侧的面的空腔113是由安装面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压电振动片，其特征在于，包括：压电基板，形成为平板状，且以厚度剪切振动的形式振动；以及激振电极，分别形成于所述压电基板的两个主面，其中，所述激振电极包括：以第一厚度形成的主厚部；以及薄于所述第一厚度的第二厚度的平坦部，形成于所述主厚部的周围且从与所述主厚部接触的部分到所述激振电极的最外周为止之间，所述第二厚度的平坦部为从与所述主厚部接触的部分到所述激振电极的最外周为止，所述平坦部的宽幅形成为：作为多余振动的弯曲振动的波长即弯曲波长的0.63倍以上且1.88倍以下的长度。

【技术特征摘要】
2017.11.16 JP 2017-221018;2018.08.23 JP 2018-155921.一种压电振动片，其特征在于，包括：压电基板，形成为平板状，且以厚度剪切振动的形式振动；以及激振电极，分别形成于所述压电基板的两个主面，其中，所述激振电极包括：以第一厚度形成的主厚部；以及薄于所述第一厚度的第二厚度的平坦部，形成于所述主厚部的周围且从与所述主厚部接触的部分到所述激振电极的最外周为止之间，所述第二厚度的平坦部为从与所述主厚部接触的部分到所述激振电极的最外周为止，所述平坦部的宽幅形成为：作为多余振动的弯曲振动的波长即弯曲波长的0.63倍以上且1.88倍以下的长度。2.一种压电振动片，其特征在于，包括：压电基板，形成为平板状，且以厚度剪切振动的形式振动；以及激振电极，分别形成于所述压电基板的两个主面，其中，所述激振电极包括：以第一厚度形成的主厚部；以及薄于所述主厚部的第一厚度的第二厚度的平坦部，所述第二厚度的平坦部的宽幅形成为：作为多余振动的弯曲振动的波长即弯曲波长的0.35倍以上且1.73倍以下的长度。3.根据权利要求2所述的压电振动片，其特征在于，还包括：第一倾斜部，从与所述主厚部接触的部分到所述平坦部为止，相对于所述主面而倾斜；以及第二倾斜部，从所述平坦部到所述激振电极的最外周为止，相对于所述主面而倾斜。4.根据权利要求1至3中任一项所述的压电振动片，其特征在于，所述主厚部的厚度形...

【专利技术属性】
技术研发人员：加贺重隆，中原正阳，
申请(专利权)人：日本电波工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP